ILUMINACIÓN-I arquitectura

1

Acondicionamiento Lumínico

Arq. MSc. Josué Llanque.

ARQUITECTURA Y URBANISMOCAPITULO V

ILUMINACIÓN EN LA ARQUITECTURA


Universidad Nacional de San Agustín – Facultad de Ingeniería Civil.



ILUMINACIÓN NATURAL

NOVENA UNIDAD:

1. Condiciones de diseño luminoso.

- El ambiente luminoso.

- La energía luminosa.

2. Iluminación natural.

- Canales de iluminación natural

3. Componentes arquitectónicos de iluminación.

- Espacios que proyectan y distribuyen la luz.

- Componentes de paso de la luz.

- Elementos de control de la luz.

4. Cálculos de iluminación natural.

2



1.CONDICIONES DE DISEÑO LUMINOSO1.1. EL AMBIENTE LUMINOSO: LA NATURALEZA DE LA LUZ :La luz es la parte de la energía radiante que, produciendo un estímulo especial en el ojo, permite la visión de los objetos.

Si una parte de la radiación nos calienta, la radiación infrarroja, otra nos sirve para enviar mensajes, ondas de radio, televisión o telefonía, la parte correspondiente a unas frecuencias entre 380 y 780 nm se manifiesta en forma de luz.



PARÁMETROS DE FRECUENCIAS DE LONGITUD DE ONDASegún la diferente longitud de onda con la que nos llega, apreciamos la luz como colores distintivos;

La violeta de 380 a 435 nm,

La azul hasta los 495 nm,

La roja hasta los 566 nm,

La amarilla hasta los 589 nm,

La naranja hasta 627 nm

La roja hasta los 780 nm.

Los fotones asociados a cada una de esas longitudes de onda portan, igualmente, cantidades diferentes de energía; aproximadamente:

e = 1,24 * 10³

•

En la que (•) es la longitud de onda en (nm) nanómetros y (e) la energía del fotón en (ev) electronvoltios ( 1 ev = 1,602 x 10 -19 j).

3



1.2. LA ENERGÍA LUMINOSA: COMPONENTES

Las más significativas son:

a)- El flujo luminoso,

b)- La intensidad luminosa,

c)- La iluminancia y

d)- La luminancia.

La energía luminosa no deja de ser una forma de energía y, por tanto, debe cuantificarse con las mismas unidades que cualquier otra.



a). EL FLUJO LUMINOSO (•L)

El resultante de aplicar los coeficientes correctores que miden la diferente sensibilidad del ojo a las distintas longitudes de onda da lugar al denominado flujo luminoso, que se cuantificará en lúmenes (lm).

A pesar de tratarse de un flujo radiante y, por tanto, un flujo energético que debía cuantificarse en vatios, el ojo no es de igual de sensible al flujo radiante que llega en cada una de las posibles longitudes de onda.

4



LA INTENSIDAD LUMINOSA (IL):Corresponde al concepto de intensidad radiante y mide el flujo radiante o luminoso que se propaga a través de un ángulo sólido.

Son, por tanto, vatios por estereorradián, que aplicado a un flujo luminoso serían lúmenes por estereorradián, también denominada como candela (cd).

b). LA INTENSIDAD LUMINOSA (IL)



LA ILUMINANCIA (EL):Corresponde a la irradiancia, es decir, es el flujo luminoso recibido o emitido por unidad de superficie.

Si la irradiancia se mide por w/m2, la intensidad luminosa se mide por lum/m2, también se denomina lux (lx).

Los niveles de iluminación de los ambientes en los que nos movemos, y a las que debe adaptarse el ojo, son muy variadas,

Desde menos de un lux en una noche de luna, hasta 10 000 lux en un día cubierto o 100 000 lux en un día despejado de verano.

c). LA ILUMINANCIA (EL)

5



LA LUMINANCIA (L):Es la intensidad luminosa recibida por unidad de superficie, medida en candelas por m2 (cd/m2).

Se trata de un concepto muy importante, ya que los objetos se perciben gracias a que existe contraste de luminancia entre ellos.

Por otro lado, el exceso de contraste o, simplemente, una luminancia excesiva puede provocar el deslumbramiento.

d). LA LUMINANCIA (L)



3. COMPONENTES ARQUITECTÓNICOS DE ILUMINACIÓNEl objetivo energético de la iluminación natural

es el de permitir que en el plano de trabajo se alcancen los niveles de iluminancia suficientes con un grado de confort adecuado.

Componentes:

a) Espacios que proyectan y distribuyen directa o indirectamente la luz.

b) Componentes de paso de la luz.

c) Los elementos de control de la luz.

6



-Galerías acristaladas. porches con acristalamiento

-Invernaderos.

-Patios con acristalamiento

-Atrios acristalados.

-Conductos de luz

-Conductos solares

A) ESPACIOS QUE PROYECTAN Y DISTRIBUYEN DIRECTA O INDIRECTAMENTE LA LUZ:



Son elementos constructivos que conectan dos ambientes luminosos permitiendo el paso de luz de uno hacia otro, comprenden los diferentes tipos de huecos acristaladas según todas sus características y su relación con el edificio.

- Ventanas y ventanales en fachada.

- Muro cortina.

- Muros y forjados traslúcidos

-Lucernario y claraboyas.

Por sus características: tamaño, forma y proporción, posición con relación al plano y orientación.

B) COMPONENTES DE PASO DE LA LUZ:

7



Son los dispositivos últimos que permiten y controlan (dirección e intensidad), en su caso, el paso de la luz a través de los componentes de paso.

Van, desde los más elementales, como los vidrios, las persianas, las cortinas o los toldos, a los más sofisticados, como los separadores prismáticos o los filtros solares; pueden ser:

C) LOS ELEMENTOS DE CONTROL DE LA LUZ:



ELEMENTOS DE CONTROL. ELEMENTOS DE SEPARACIÓN:- Vidrios, carpinterías.

. PANTALLAS FLEXIBLES- Toldos, cortinas.

8



ELEMENTOS DE CONTROL. PANTALLAS RÍGIDAS: - Parasoles horizontales y paralelos.



ELEMENTOS DE CONTROL. ……Le Corbusier.-Ministerio de Educación, río de Janeiro: brise – soleil (lamas).la ventana horizontal, buscaba una cierta justificación ambiental.Comparación de la incidencia del sol:

9



ELEMENTOS DE CONTROL: PARASOLESLAS LAMAS TIENEN UN DOBLE EFECTO:- protegen de la radiación solar directa.- generación de luz indirecta (difusa).



ELEMENTOS DE CONTROL. PANTALLAS RÍGIDAS:Parasoles verticales y paralelos.

10



ELEMENTOS DE CONTROL. PANTALLAS RÍGIDAS:Parasoles verticales.



ELEMENTOS DE CONTROL. FILTROS SOLARES:-celosías - lamas -tratamientos superficiales del vidrio.

11



ELEMENTOS DE CONTROL. OBSTRUCCIONES SOLARES:

- Persianas- Contraventanas



4. CÁLCULOS DE ILUMINACIÓN NATURAL

La determinación del nivel de iluminación se realiza mediante la fórmula:

I = IV * AV * CI * TV * DVAL

I = Nivel de iluminación en el interior del local sobre el plano de trabajo (LUXES).IV = Número de luxes incidentes en el exterior de la ventana.AV = Área de la ventana en m2.CI = Coeficiente de iluminación.TV = Factor de transmisión de la ventana.DV = Factor de depreciación por mantenimiento.AL = Área del suelo del local en m2.

12



CÁLCULOS DE ILUMINACIÓN NATURALEJEMPLO Nº 1:

En un local, 9,00 * 8,00 m. y 4m. de altura, con una ventana de 8,00 m de largo * 2,50 m. de alto y antepecho de 1.00 m. sobre el nivel del suelo, se tendrá:

RELACIONES:

HCV / b = 2.25 / 8.00 = 0.28a / b = 9.00 / 8.00 = 1.125Interpolando en la tabla 5 tendremos que la relación de ventana en este caso es de 2.54

1,25

2,50

8,01,0

9,0

4,0

HCV= Altura del centro ventana - suelo.b = profundidad del local, perp. Ventana.a = Longitud del local



CÁLCULOS DE ILUMINACIÓN NATURALINTERPOLACIÓN DE VALORES A 1 Y 2 PARA ENCONTRAR EL FACTOR a/b = 1.25 PARA VALORES DE HCV/b de 0.25 Y 0.50.

1) PARA HCV /b de 0.25 el factor a/b para 1.125 será: (piso centro - ventana)

= (2.90 – 2.60) = 2.6752-1

2) PARA HCV/ b de 0.50 el factor a/b para 1.25 será: (centro - ventana)

= (1.70 – 1.50) = 0.25 + 1.50 = 1.552-1

LUEGO, LA RELACIÓN DE VENTANA PARA HCV/b = 0.28, interpolando entre los valores extremos de HCV/b de 0.25 y 0.50 con los valores ya encontrados para a/b = 1.125.Para HCV/b de 0.28 el valor de a/b para 1.125 será:

=1.55 + (2.675 – 1.550) * (0.50 – 0.28)= 2.54(0.50 – 0.25)

0,601,50

0,750,700,621,25

0,980,900,820,681,00

1,251,201,150,960,75

2,01,851,71,50,50

3,553,22,92,60,25

4321

A / bHCV / b

T-5: RELACIONES DE VENTANA PARA EL CASO LUZ EXTERIOR PROVENIENTE DEL CIELO O DEL SOL

HCV= Altura del centro ventana-suelo.b = profundidad del local, perp. Ventana.a = Longitud del local

13



CÁLCULOS DE ILUMINACIÓN NATURAL

EL NIVEL DE ILUMINACIÓN SERÁ:


I = nivel de iluminación en el interior del local sobre el plano de trabajo (LUXES).

IV = 10.000 Lux.AV = 20,00 m2.CI = 0,65 (T-7)TV = 0,83DV = 0,65AL = 72 m2.


I = 10.000 x 20,00 x 0,65 x 0,83 x 0,6572,00

I = 7013572,00

I = 974 Luxes

POR TANTO: para el salón de dibujo, se requiere máx. 800 lux.significa reducir 174 lux.con la reducción del área de la ventana.



COEFICIENTE DE ILUMINACIÓN (CI)

COEFICIENTE

3.303.450.170.370.821.005.00

2.933.050.180.390.810.964.50

2.552.640.190.410.790.934.00

2.152.270.200.430.750.903.50

1.751.890.220.460.700.863.00

1.381.530.250.480.650.822.50

1.101.210.280.500.600.782.00

0.820.960.300.520.550.731.50

0.600.800.310.550.500.691.00

0.450.680.320.570.410.650.50

30%70%30%70%30%70%

MÁXIMO CI (máx.)

MÍNIMO CI (mín.)PROMEDIO CI (pr.)

RELACIÓN DE VENTANA

T – 7 COEFICIENTE DE ILUMINACIÓN (CI)

14



FACTORES DE TRANSMISIÓN DE VENTANAS

0.30CORTINAS DE ROLLO

0.40CORTINAJES

0.70MALLA PARA INSECTOS (PLÁSTICO O ALUMINIO)

0.58BLOCK DE VIDRIO DE ILUMINACIÓN RÍGIDA

0.58BLOCK DE VIDRIO OPACO

0.78BLOCK DE VIDRIO CLARO

0.18 – 0.38VIDRIO DOBLE ABSORBENTE DE CALOR POR EXTERIOR Y TRANS.

0.50 – 0.70ABSORBENTE DEL CALOR

0.14 – 0.61VIDRIO POLARIZADO

0.57 – 0.63VIDRIO DOBLE PLANO DE PLACA

0.74 – 0.78VIDRIO DOBLE PLANO COMÚN

0.70 – 0.88VIDRIO TRASLÚCIDO

0.75 – 0.80VIDRIO PLANO DE PLACA

0.83 – 0.89VIDRIO PLANO COMÚN

FACTOR DE TRANS. (TV)

MATERIAL

FACTORES DE TRANSMISIÓN DE VENTANAS DE VIDRIO Y OTROS ELEMENTOS DE CERRAMIENTO (TV)



FACTORES DE DEPRECIACIÓN DE LA VENTANA

0.65SUCIO

0.80LIMPIO

FACTOR (DV)AMBIENTE

FACTOR DE DEPRECIACIÓN DE LA VENTANA

Factor de depreciación de la ventana (dv)

Factor promedio de depreciación de la ventana, considerando su limpieza cada 6 meses, para diferentes tipos de ambientes:

15



EJEMPLO Nº 2:

DETERMINACIÓN DEL NIVEL DE ILUMINACIÓN DE UNA HABITACIÓN:I = IV * AV * CI * TV *DV

ALAL = La habitación tiene un área de 3,60 m. x 4,00 m. = 14,40 m2AV = 2,00 m x 1,40 m, = 2,8 m2IV = Nº de luxes incidentes en la ventana, 10 000 LUXES.CI = En el plano vertical = 0,50TV = Por debajo de 0,70DV = Entre 0,2 Y 0,65

I = 10 000 * 2,8 * 0,50 * 0,70 * 0,6514,40

I = 637014,40

I = 442,36 Luxes

CÁLCULOS DE ILUMINACIÓN NATURAL

Documents

ILUMINACIÓN-I arquitectura